非線形ロバスト適応制御の最適化と知能化に関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10650443
• 研究機関: 統計数理研究所
• 研究代表者: 宮里 義彦 統計数理研究所, 予測制御研究系, 助教授 (30174155)
• キーワード: 適応制御 / ロバスト制御 / H∞ / H2制御 / ハイブリッドシステム / 最適制御

研究概要

研究内容は大きく分けて、1)安定論の立場から進めてきた非線形ロバスト適応制御に関する研究を、2次形式の最適制御あるいは最近のH∞最適制御の観点から再構築する。非線形ロバスト最適適応制御理論または非線形ロバストH∞(最適)適応制御理論をあらたに展開することで、様々な不確定要素に対するロバストパフォーマンスを陽に指定できるような制御系設計法を確立する部分と、2)制御動作を計画、制御装置の選択と適切な配置、シーケンス制御の部分も含めたハイブリッド系(フィードバック制御とシーケンス制御)の運転まで拡大解釈して、拡張された概念による新しい知能適応制御系の構成理論を構築する部分の2つからなる。今年度は特に項目1)の内容に関して、これまで進めてきた研究を継続する中で以下のような成果を得た。
1.相対次数の不確定性に対する適応制御系の構成については、これまでの研究を発展させて3次の範囲の相対次数の不確定性に対して、適応安定化制御系、モデル規範形適応制御系、適応サーボ系、及び次数に依存しないモデル規範形適応制御系を構成する手法を求めた。また相対次数の不確定性に加えて、高調波利得の符号が未知の場合にも対応できるような適応安定化制御系、モデル規範形適応制御系の構成法を求めることができた。関連する論文の修正を行い、新たに2編が採択決定となった。
2.適応制御系の簡略化設計法についても考察を進め、ハイゲインオブザーバを用いた構成法の提案とそのロバスト性の解析を行った。関連する成果をまとめて論文として投稿中。
3.最適制御またはH∞制御の観点から適応制御系を再設計する手法について研究を進めた。更に未知のシステムパラメータを外乱と見なして非線形適応H∞制御系を構成する手法についても研究した。

研究成果

• [文献書誌] 宮里義彦: "次数と相対次数に依存しない適応サーボ系の一構成法"計測自動制御学会論文集. Vol. 35, No. 3. 450-452 (1999)
• [文献書誌] Yoshihiko Miyasato: "Model reference adaptive control for a class of nonlinear systems with unknown degrees and uncertain relative degrees"Proceedings of 1999 American Control Conference. Vol. 1. 571-575 (1999)
• [文献書誌] Yoshihiko Miyasato: "A model reference adaptive controller for systems with uncertain relative decree r, r+1, r+2 and unknown signs of high frequency gams"to be published in Automatica. Vol. 36, No. 6. (2000)
• [文献書誌] 宮里義彦: "CLF (Control Lyapunov Function)"計測と制御. Vol. 38, No. 11. 731-731 (1999)
• [文献書誌] Yoshihiko, Miyasato: "Redesign of adaptive control systems based on the notion of optimality"Proceedings of the 38th IEEE Conference on Decision and Control. Vol. 4. 3315-3320 (1999)
• [文献書誌] 宮里義彦: "逆最適性に基づく非線形H∞制御"計測と制御. Vol. 39, No. 2. 112-118 (2000)